KR101230893B1 - Common clamping apparatus of laser welding system for transmission parts of all type of vehicles - Google Patents

Abstract

본 발명은 다차종 변속기 부품을 위한 레이저 용접 시스템의 공용 클램핑 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 기종 또는 크기의 변속기 부품을 모두 적용하여 고정할 수 있는 다차종 변속기 부품을 위한 레이저 용접 시스템의 공용 클램핑 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 상판 위에 로딩된 변속기 부품들을 클램핑할 수 있도록 이들을 둘러싼 구조로 배치된 복수의 클램핑 암; 상기 클램핑 암을 변속기 부품 측으로 선형 이동시키기 위한 리니어 블록; 서보 모터에 의해 회전되어 상기 리니어 블록에 선형 이동을 위한 동력을 전달하는 클램핑 링크; 상기 클램핑 링크와 리니어 블록 사이에 연결되어 상기 클램핑 링크에 편심되게 힌지 결합되는 링크 아암;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다차종 변속기 부품을 위한 레이저 용접 시스템의 공용 클램핑 장치를 제공한다.The present invention relates to a common clamping device of a laser welding system for multi-vehicle transmission parts, and more particularly, to common use of a laser welding system for multi-vehicle transmission parts that can be fixed by applying all transmission parts of various models or sizes. A clamping device.
To this end, the present invention includes a plurality of clamping arms disposed in a structure surrounding them so as to clamp transmission components loaded on the top plate; A linear block for linearly moving the clamping arm to the transmission component side; A clamping link rotated by a servo motor to transmit power for linear movement to the linear block; And a link arm connected between the clamping link and the linear block to be eccentrically hinged to the clamping link, wherein the common clamping device of the laser welding system for the multi-vehicle transmission component is configured.

Description

다차종 변속기 부품을 위한 레이저 용접 시스템의 공용 클램핑 장치{Common clamping apparatus of laser welding system for transmission parts of all type of vehicles}Common clamping apparatus of laser welding system for transmission parts of all type of vehicles}

본 발명은 다차종 변속기 부품을 위한 레이저 용접 시스템의 공용 클램핑 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 기종 또는 크기의 변속기 부품을 모두 적용하여 고정할 수 있는 다차종 변속기 부품을 위한 레이저 용접 시스템의 공용 클램핑 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a common clamping device of a laser welding system for multi-vehicle transmission parts, and more particularly, to common use of a laser welding system for multi-vehicle transmission parts that can be fixed by applying all transmission parts of various models or sizes. A clamping device.

일반적으로 자동차에 사용되는 변속기의 작동 부품은 기계적인 변속 동작을 위해 대부분의 부품이 복잡한 형상을 가진다. 이러한 부품들을 한번에 제조하기 어려우므로 일반적으로 생산 라인에서는 2개 또는 3개의 부품을 별도로 제작한 후 용접을 통해 결합하여 하나의 작동 부품을 완성한다.In general, the moving parts of transmissions used in automobiles have a complicated shape for most parts for mechanical shifting operations. Since these parts are difficult to manufacture at one time, the production line typically produces two or three parts separately and combines them by welding to complete one working part.

예컨대, 자동변속기 캐리어 부품을 제작하는 경우, 도 8과 같이, 미드 컵과 리어 컵 및 리어 플레이트를 별도로 제작한 후 용접공정을 통해 결합하여 하나의 캐리어 부품을 제작하고 있다.For example, when manufacturing an automatic transmission carrier part, as shown in FIG. 8, a mid cup, a rear cup, and a rear plate are separately manufactured, and then joined through a welding process to manufacture one carrier part.

또한, 수동변속기 부품을 제작하는 경우에도, 도 9와 같이, 클러치 기어와 스피드 기어를 별도로 제작한 후 용접공정을 통해 결합하여 하나의 부품으로 제작하고 있다.In addition, even in the case of manufacturing a manual transmission component, as shown in Figure 9, the clutch gear and the speed gear are manufactured separately and then combined through a welding process to produce a single component.

기존의 변속기 용접 장비는 전자 빔을 이용하여 부품들을 용접하였으나, 최근 대부분의 자동차 제조 업체들은 품질 관리 및 대량 생산에 유리한 레이저 용접 장비를 도입하고 있다.Conventional transmission welding equipment welds parts using electron beams, but most automobile manufacturers have recently introduced laser welding equipment, which is advantageous for quality control and mass production.

보통 자동차의 세그먼트에 따라 탑재되는 엔진의 배기량이 다른 것과 동일하게 탑재되는 변속기의 기종이 달라지며, 변속기 기종에 따라 동일한 변속기 부품들의 크기 또한 달라진다. 이에 따라 변속기 생산 라인의 각 공정은 변속기 부품의 크기에 따라 전용의 클램핑 지그를 사용한다.In general, the engine displacement of the engine mounted on the segment of the car is different from the type of the transmission is mounted, and the size of the same transmission components also varies depending on the transmission model. Therefore, each process of the transmission production line uses a dedicated clamping jig according to the size of the transmission component.

레이저 용접 공정 또한 크기가 다른 부품들을 용접 정 위치에 로딩하기 위해 전용의 클램핑 지그를 사용한다.The laser welding process also uses a dedicated clamping jig to load different sized parts in place.

이때 사용되는 전용의 클램핑 지그는 단일 기종의 생산에 대응하기에는 효율적이지만, 최근과 같은 다양한 기종의 부품을 생산하기 위해서는 다른 기종의 부품이 로딩될 때마다 클램핑 지그를 수동으로 교체해야 하므로 효율성 측면에서 한계를 가진다.The dedicated clamping jig used at this time is effective to cope with the production of a single model, but in order to produce a variety of parts such as these days, the clamping jig has to be replaced manually every time other components are loaded. Has

도 10은 변속기 기종에 따라 적용되는 전용 지그를 나타낸 예시도로서, 도시한 바와 같이, 기종 별로 크기가 다른 부품을 고정하기 위해 여러 개의 전용 지그가 필요하다.FIG. 10 is an exemplary view showing a dedicated jig applied to a transmission model, and as shown, a plurality of dedicated jigs are required to fix parts having different sizes for each model.

대부분의 변속기 부품은 고속의 회전 동작 부품이므로 기계적인 강도 및 내구성을 얻기 위해 고탄소강을 사용하여 제작한다. 변속기 부품을 고온의 전자 빔 혹은 레이저 빔으로 용접하면 탄소강의 재료적 특성이 변화하여 기계적 결함(크랙)이 발생하거나 경도가 매우 높은 재질로 변화하게 되고, 용접으로 발생한 크랙이나 기계적 경도가 지나치게 높은 부분은 반복적인 고속 회전 동작 중에 파손이 쉬우므로 매우 위험한 차량 고장으로 이어질 수 있다. Most transmission parts are high-speed rotary motion parts, and are manufactured using high carbon steel to achieve mechanical strength and durability. When welding transmission parts with high temperature electron beam or laser beam, the material properties of carbon steel will change, causing mechanical defects (cracks) or changes to materials with very high hardness, and cracks or mechanical hardness caused by welding Is susceptible to breakage during repetitive high-speed rotations and can lead to very dangerous vehicle failures.

따라서, 변속기 부품의 생산 공정에는 용접 전/후에 인덕션 히팅(Induction Heating) 장비를 사용하여 별도의 예열 및 후열 공정이 반드시 필요하다. Therefore, a separate preheating and postheating process is necessary in the production process of the transmission parts by using induction heating equipment before and after welding.

이와 같이 용접 전/후에 반드시 인덕션 히팅 공정을 진행해야 하는 기존의 변속기 부품을 위한 레이저 용접 시스템의 경우, 변속기 부품을 용접 공정 라인에 로딩한 후에는 부품의 위치 결정 장치가 필요하고, 크기가 다른 여러 기종의 부품에 고정하기 위해 생산 기종의 수와 동일한 개수의 전용 지그가 필요하며, 기종 교체 시 마다 전용 지그를 수동으로 교체해야 하는 번거로움이 있다. In the case of the laser welding system for a conventional transmission component that must be induction heating process before and after welding, after the transmission component is loaded on the welding process line, the positioning device of the component is required, In order to fix on the parts of the model, the same number of dedicated jig is required as the number of production models, and there is the trouble of manually replacing the dedicated jig for each model change.

또한, 부품 용접부의 크랙 발생이나 지나친 경도 상승을 방지하기 위해 부품의 예열 및 후열 공정이 요구되며, 이를 위해 별도의 장치와 공정이 필요한 단점이 있다.
In addition, in order to prevent cracking of the welding part or excessive increase in hardness, a preheating and postheating process of the parts is required, and for this purpose, a separate apparatus and a process are required.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 변속기 부품을 회전시키기 위한 서보 모터를 구성하여 변속기 부품의 회전뿐만 아니라 다양한 기종 및 크기의 변속기 부품을 고정하고 클램핑하는 위치를 가변할 수 있도록 하여 다차종의 변속기 부품을 모두 클램핑할 수 있는 다차종 변속기 부품을 위한 레이저 용접 시스템의 공용 클램핑 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been invented to solve the above problems, by configuring a servo motor for rotating the transmission component so that the position of fixing and clamping transmission components of various models and sizes as well as the rotation of the transmission components can be varied. Accordingly, an object of the present invention is to provide a common clamping device of a laser welding system for a multi-vehicle transmission part capable of clamping all transmission types of multi-vehicle types.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 상판 위에 로딩된 변속기 부품들을 클램핑할 수 있도록 이들을 둘러싼 구조로 배치된 복수의 클램핑 암; 상기 클램핑 암을 변속기 부품 측으로 선형 이동시키기 위한 리니어 블록; 서보 모터에 의해 회전되어 상기 리니어 블록에 선형 이동을 위한 동력을 전달하는 클램핑 링크; 상기 클램핑 링크와 리니어 블록 사이에 연결되어 상기 클램핑 링크에 편심되게 힌지 결합되는 링크 아암;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다차종 변속기 부품을 위한 레이저 용접 시스템의 공용 클램핑 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of clamping arms arranged in a structure surrounding them so as to clamp transmission components loaded on the top plate; A linear block for linearly moving the clamping arm to the transmission component side; A clamping link rotated by a servo motor to transmit power for linear movement to the linear block; And a link arm connected between the clamping link and the linear block to be eccentrically hinged to the clamping link, wherein the common clamping device of the laser welding system for the multi-vehicle transmission component is configured.

바람직하게, 상기 상판 및 클램핑 암에는 열선 코일이 장착되고, 상기 열선 코일은 변속기 부품의 예열 또는 후열을 위해 상판과 클램핑 암을 가열하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the upper plate and the clamping arm is equipped with a heating coil, the heating coil is characterized in that for heating the upper plate and the clamping arm for preheating or post-heating of the transmission component.

또한 바람직하게, 상기 서보 모터의 모터 코일 및 열선 코일에는 전류 스위칭 시스템이 연결되고, 상기 전류 스위칭 시스템은 모터 코일과 열선 코일 중 어느 하나에 선택적으로 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, a current switching system is connected to the motor coil and the heating coil of the servo motor, wherein the current switching system selectively supplies power to any one of the motor coil and the heating coil.

더욱 바람직하게, 상기 리니어 블록은 리니어 가이드 상에 조립되어 이 리니어 가이드가 제공하는 동선을 따라 선형 이동하게 되는 것을 특징으로 한다.More preferably, the linear block is assembled on the linear guide to move linearly along the copper wire provided by the linear guide.

더욱 바람직하게, 상기 상판과 클램핑 암들은 병렬로 연결되어 전류 스위칭 시스템에 의해 전원이 공급될 시 동일한 전류를 공급받아 가열되는 것을 특징으로 한다.
More preferably, the top plate and the clamping arms are connected in parallel to be heated by receiving the same current when the power is supplied by the current switching system.

본 발명에 따른 공용 클램핑 장치에 의하면 단일 클램핑 지그를 통해 다양한 기종 및 크기의 변속기 부품을 정 위치에 고정할 수 있으므로 기존 변속기 부품 레이저 용접 시스템에 구성되던 다수의 클램핑 지그를 삭제하여 구성을 간략화할 수 있다.According to the common clamping device according to the present invention, the transmission parts of various models and sizes can be fixed in place through a single clamping jig, so that the configuration can be simplified by deleting a plurality of clamping jigs that are configured in the conventional transmission parts laser welding system. have.

이에 따라 기존에 변속기 기종의 교체시마다 클램핑 지그를 수동으로 교체해야 하는 번거로움을 제거하게 되어 변속기 부품 간의 레이저 용접 효율을 극대화할 수 있다.This eliminates the hassle of manually replacing the clamping jig every time the transmission is replaced, thereby maximizing the laser welding efficiency between the transmission parts.

또한, 변속기 부품의 회전을 위한 서보 모터의 내장부품을 활용하여 인덕션 히팅 장치의 역할을 수행토록 하므로 예열 및 후열을 위한 별도의 장비 및 공정을 삭제할 수 있는 이점이 있다.
In addition, by using the internal parts of the servo motor for the rotation of the transmission component to perform the role of the induction heating device has the advantage that can be eliminated the separate equipment and processes for preheating and postheating.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다차종 변속기 부품을 위한 레이저 용접 시스템의 공용 클램핑 장치를 도시한 사시도
도 2는 도 1에서 상판과 클램핑 암을 생략하고 도시한 도면
도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 일실시예의 클램핑 및 예열 과정을 순차적으로 도시한 도면
도 4는 본 발명에 따른 일실시예의 작동 과정 중 변속기 부품의 클램핑 동작이 이루어지는 원리를 나타낸 도면
도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 따른 일실시예의 언클램핑 및 후열 과정을 순차적으로 도시한 도면
도 6은 본 발명에 따른 일실시예의 작동 과정 중 변속기 부품의 언클램핑 동작이 이루어지는 원리를 나타낸 도면
도 7a는 본 발명에 따른 예열 및 후열 공정을 위한 전류 스위칭 시스템의 스위칭 동작을 나타낸 도면
도 7b는 본 발명에 따른 서보 모터의 동작을 위한 전류 스위칭 시스템의 스위칭 동작을 나타낸 도면
도 8 및 도 9는 종래 변속기 부품의 용접 구조를 나타낸 도면
도 10은 종래 차종 별 변속기 부품을 고정하기 위해 사용되는 전용 지그를 도시한 예시도1 is a perspective view showing a common clamping device of the laser welding system for a multi-vehicle transmission component according to an embodiment of the present invention
FIG. 2 is a view of omitting the top plate and the clamping arm in FIG. 1; FIG.
3A to 3E are diagrams sequentially illustrating clamping and preheating processes of an embodiment according to the present invention.
4 is a view showing a principle that the clamping operation of the transmission component during the operation of one embodiment according to the present invention
5a to 5e sequentially illustrate the unclamping and post-heating process of one embodiment according to the present invention.
6 is a view showing the principle that the unclamping operation of the transmission component during the operation of one embodiment according to the present invention
7A is a view illustrating a switching operation of a current switching system for preheating and postheating processes according to the present invention.
Figure 7b is a view showing the switching operation of the current switching system for the operation of the servo motor according to the present invention
8 and 9 are views showing a welding structure of a conventional transmission component
10 is an exemplary view showing a dedicated jig used to fix a transmission component for each conventional vehicle.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention in any way, and the singular forms "a," "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 용접 대상인 변속기 부품들을 회전시키기 위한 서보 모터(18)의 동력을 이용하여 변속기 부품을 회전시킬 뿐만 아니라 다양한 기종 또는 크기의 변속기 부품들을 고정하기 위해 복수의 클램핑 암(11)이 구성된다.According to the present invention, a plurality of clamping arms 11 are configured not only to rotate the transmission component by using the power of the servo motor 18 for rotating the transmission components to be welded, but also to fix the transmission components of various models or sizes.

상기 클램핑 암(11)은 상판(19) 위에 로딩되는 다양한 크기의 변속기 부품들을 클램핑하기 위해 상판 둘레에서 변속기 부품을 둘러싼 구조로 배치된다.The clamping arm 11 is arranged in a structure surrounding the transmission part around the top plate for clamping transmission parts of various sizes loaded on the top plate 19.

각 클램핑 암(11)의 하단에는 클램핑 암(11)을 각각의 리니어 블록(14)과 연결해주는 클램핑 축(12)이 수직하게 고정되고, 상기 리니어 블록(14)은 하판(20) 위에 설치된 리니어 가이드(15) 상에 선형 이동가능하게 조립된다.A clamping shaft 12 connecting the clamping arm 11 to each linear block 14 is vertically fixed to the lower end of each clamping arm 11, and the linear block 14 is a linear installed on the lower plate 20. Assembled linearly on the guide 15.

상기 리니어 가이드(15)는 하판(20) 위에 설치되어 리니어 블록(14)의 선형 운동의 동선을 제공하기 위한 것으로, 리니어 블록(14)은 리니어 가이드(15)가 제공하는 동선을 따라 선형 이동하면서 클램핑 암(11)을 변속기 부품 측 혹은 그 반대 방향으로 선형 이동시킨다.The linear guide 15 is installed on the lower plate 20 to provide a copper wire of linear motion of the linear block 14, and the linear block 14 linearly moves along the copper wire provided by the linear guide 15. The clamping arm 11 is linearly moved on the transmission component side or vice versa.

상기 클램핑 축(12)에는 클램핑 링크(16)와 회전 가능하게 결합되는 링크 아암(13)이 연결되고, 상기 클램핑 링크(16)는 서보 모터(18)와 연결되어 축회전하는 샤프트(17)와 결합된다.The clamping shaft 12 is connected to a link arm 13 rotatably coupled to the clamping link 16, the clamping link 16 is connected to the servo motor 18 and the shaft 17 and the shaft rotates; Combined.

상기 클램핑 링크(16)는 서보 모터(18)에 의해 회전하는 샤프트(17)와 연동하여 회전하도록 구성되며, 링크 아암(13)을 통해 리니어 블록(14)에 선형 이동을 위한 동력을 전달한다.The clamping link 16 is configured to rotate in conjunction with the shaft 17 which is rotated by the servo motor 18 and transmits power for linear movement to the linear block 14 via the link arm 13.

상기 링크 아암(13)은 서보 모터(18)에 의해 회전하게 되는 클램핑 링크(16)와 클램핑 축(12) 사이를 연결해주며, 상기 서보 모터(18)는 클램핑 암(11) 및 리니어 블록(14) 등의 직선 운동을 위한 동력을 제공하는 역할을 한다.The link arm 13 connects the clamping link 16 and the clamping shaft 12 which are rotated by the servo motor 18, and the servo motor 18 is connected to the clamping arm 11 and the linear block 14. ) To provide power for linear motion.

뿐만 아니라, 상기 서보 모터(18)는 본 발명에 따른 공용 클램핑 장치의 동작을 위한 동력원으로서 기능하도록 구성된다.In addition, the servo motor 18 is configured to function as a power source for the operation of the common clamping device according to the invention.

아울러, 상기 링크 아암(13)은 클램핑 링크(16)의 회전운동을 리니어 블록(14) 및 클램핑 암(11)의 직선운동으로 전환하기 위한 것으로, 일측은 클램핑 링크(16)에 편심되게 힌지 결합되고 타측은 선형운동하는 리니어 블록(14)에 클램핑 축(12)을 통해 결합됨에 의해 클램핑 링크(16)가 서보 모터(18)에 의해 회전될 시 그 회전운동을 리니어 블록(14)의 선형운동으로 전환하여 리니어 블록(14) 위에 고정된 클램핑 암(11)을 선형이동시키게 된다.In addition, the link arm 13 is for converting the rotational movement of the clamping link 16 into the linear movement of the linear block 14 and the clamping arm 11, one side is hinged eccentrically to the clamping link (16) And the other side is coupled to the linear block 14 which linearly moves through the clamping shaft 12 so that the rotational motion of the clamping link 16 when the clamping link 16 is rotated by the servo motor 18 is linearly linear to the linear block 14. In this case, the clamping arm 11 fixed on the linear block 14 is linearly moved.

참고로, 상기 샤프트(17)는 하판(20)을 관통하여 서보 모터(18)와 클램핑 링크(16)를 연결하나, 하판(20)과 상관없이 서보 모터(18)에 의해 회전하도록 구성된다.For reference, the shaft 17 connects the servo motor 18 and the clamping link 16 through the lower plate 20, but is configured to rotate by the servo motor 18 regardless of the lower plate 20.

그리고, 상기 서보 모터(18)는 내부부품인 회전자와 고정자에 감긴 모터 코일(23)을 통해 전류 스위칭 시스템(21)에 연결된다.The servo motor 18 is connected to the current switching system 21 through a motor coil 23 wound around a rotor and a stator, which are internal components.

상기 전류 스위칭 시스템(21)은 접점A와 접점B에 스위칭을 통해 선택적으로 연결되어 전원(혹은 전류)을 공급하는 것으로, 도 1과 같이 접점A에는 열선 코일(22)이 연결되고 접점B에는 모터 코일(23)이 연결된다.The current switching system 21 is selectively connected to the contacts A and B through switching to supply power (or current). As shown in FIG. 1, a hot wire coil 22 is connected to the contact A, and a motor is connected to the contact B. Coil 23 is connected.

이러한 전류 스위칭 시스템(21)이 스위칭 동작을 통해 접점B를 온(ON) 하여 모터 코일(23)에 전류를 통전시키면 서보 모터(18)의 회전자와 고정자에 자속이 발생하여 회전력을 생성하고, 이를 통해 서보 모터(18)에 연결된 샤프트(17)를 회전시키게 된다.When the current switching system 21 turns on the contact B through a switching operation and energizes the motor coil 23, magnetic flux is generated in the rotor and the stator of the servo motor 18 to generate rotational force. This rotates the shaft 17 connected to the servo motor 18.

상기 열선 코일(22)은 상판(19)과 클램핑 암(11)들에 연결되어 구성되며, 상기 상판(19)과 클램핑 암(11)들은 병렬로 연결되어 전류 스위칭 시스템(21)에 의해 외부 전원을 공급받을 시 동일한 전류를 공급받아 가열된다.The hot wire coil 22 is configured to be connected to the upper plate 19 and the clamping arms 11, the upper plate 19 and the clamping arms 11 are connected in parallel to the external power supply by the current switching system 21 When is supplied with the same current is heated.

그리고, 상기 열선 코일(22)은 예컨대 로딩된 변속기 부품이 접촉하게 되는 상판(19) 및 클램핑 암(11)의 접촉면 전체에 감기거나 지그재그 식으로 부착되어 상판(19)과 클램핑 암(11)을 전면적에 걸쳐 고르게 가열할 수 있도록 구성된다.In addition, the hot wire coil 22 is wound or zig-zag attached to the entire contact surface of the upper plate 19 and the clamping arm 11, for example, to which the loaded transmission component is contacted, thereby connecting the upper plate 19 and the clamping arm 11 to each other. It is configured to evenly heat the entire area.

이러한 열선 코일(22)은 용접 공정의 전후 단계에서 예열 및 후열 공정을 수행하여 기존의 인덕션 히팅 장치와 동일한 효과로 변속기 부품들을 가열할 수 있다.The hot wire coil 22 may perform the preheating and postheating processes at the front and rear stages of the welding process to heat the transmission parts with the same effect as the conventional induction heating apparatus.

다시 말해, 상기 모터 코일(23)은 전류 스위칭 시스템(21)에 의해 외부 전원을 공급받아서 서보 모터(18)를 구동하고 클램핑 링크(16)에 회전력을 제공할 수 있도록 하며, 상기 열선 코일(22)은 전류 스위칭 시스템(21)에 의해 외부 전원을 공급받아서 상판(19)과 클램핑 암(11)들을 가열하는 역할을 한다.In other words, the motor coil 23 is supplied with an external power supply by the current switching system 21 to drive the servo motor 18 and to provide a rotational force to the clamping link 16, the hot wire coil 22 ) Serves to heat the top plate 19 and the clamping arms 11 by receiving an external power supply by the current switching system 21.

그리고, 상기 전류 스위칭 시스템(21)은 모터 코일(23)과 열선 코일(22) 사이에 연결되어 스위칭 작동에 의해 모터 코일(23)과 열선 코일(22)에 선택적으로 연결되어 전원을 공급하도록 구성된다.The current switching system 21 is connected between the motor coil 23 and the hot wire coil 22 and selectively connected to the motor coil 23 and the hot wire coil 22 by a switching operation to supply power. do.

참고로, 상판(19)은 하판(20)의 일정 높이 위에 거치하도록 설치되어 로딩된 변속기 부품들을 클램핑 암(11)의 정면에 위치시킬 수 있도록 구성된다.For reference, the upper plate 19 is configured to be mounted on a predetermined height of the lower plate 20 so that the loaded transmission components can be positioned in front of the clamping arm 11.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 공용 클램핑 장치의 작동상태를 설명한다.Hereinafter, the operating state of the common clamping device according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 3a 내지 도 3e를 참조하여 변속기 부품의 클램핑 및 예열 작동을 설명한다.First, the clamping and preheating operation of the transmission component will be described with reference to FIGS. 3A to 3E.

도 3a와 같은 변속기 부품의 용접 대기 상태에서 전류 스위칭 시스템(21)은 접점A에 스위칭 연결되어 열선 코일(22)에 전류를 공급하여 클램핑 암(11) 및 상판(19)을 가열하여 고온으로 예열시킨다.In the welding standby state of the transmission component as shown in FIG. 3A, the current switching system 21 is switched to a contact A to supply a current to the heating coil 22 to heat the clamping arm 11 and the upper plate 19 to preheat to a high temperature. Let's do it.

상판(19) 위에 변속기 부품들이 로딩되면 고온으로 가열된 상판이 전도현상을 통해 로딩된 변속기 부품의 용접부부터 예열하기 시작한다.When the transmission parts are loaded on the top plate 19, the hot plate heated to a high temperature starts to preheat from the welded portion of the transmission part loaded through conduction.

다음, 모터 코일(23)에 전원이 공급되어 서보 모터(18)가 일방향으로 회전 작동하면 샤프트(17)가 회전하게 되고, 샤프트(17)에 의해 클램핑 링크(16)가 연동되어 회전된다.Next, when power is supplied to the motor coil 23 and the servo motor 18 rotates in one direction, the shaft 17 rotates, and the clamping link 16 is interlocked and rotated by the shaft 17.

이때, 상판(19) 위에 로딩된 변속기 부품들은 계속 예열된다.At this time, the transmission parts loaded on the top plate 19 are continuously preheated.

클램핑 링크(16)가 회전됨에 의해 리니어 블록(14)이 연동되어 당겨지면서 리니어 가이드(15)를 따라 직선 운동하여 변속기 부품을 향해 전진 이동하게 되고, 리니어 블록(14)과 함께 이동한 클램핑 암(11)은 상판(19) 위에 변속기 부품들을 클램핑하게 된다.As the clamping link 16 is rotated, the linear block 14 is interlocked and pulled to move linearly along the linear guide 15 to move forward toward the transmission component, and the clamping arm moved together with the linear block 14 ( 11 clamps the transmission parts onto the top plate 19.

이때, 고온으로 가열된 클램핑 암(11)은 전도현상을 통해 변속기 부품을 전체적으로 예열시키게 된다.At this time, the clamping arm 11 heated to a high temperature preheats the transmission component as a whole through conduction.

상기와 같은 동작을 통해 변속기 부품은 예열 공정을 완료하게 되고, 서보 모터(18)가 변속기 부품의 클램핑을 위한 회전 방향과 동일 방향으로 샤프트(17)를 다시 회전시킴에 의해 변속기 부품들의 클램핑 상태가 유지되면서 하판(20)과 그 위에 설치된 장치 전체가 회전되고, 이와 함께 레이저 용접 시스템에 의해 변속기 부품들의 레이저 용접이 이루어진다.Through the above operation, the transmission parts complete the preheating process, and the clamping state of the transmission parts is improved by the servo motor 18 rotating the shaft 17 again in the same direction as the rotation direction for clamping the transmission parts. The lower plate 20 and the entire device installed thereon are rotated while being maintained, with which laser welding of the transmission parts is made by the laser welding system.

여기서, 도 4를 참조하여 상기 클램핑 동작이 이루어지는 원리를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Here, with reference to Figure 4 will be described in detail the principle of the clamping operation is as follows.

용접하고자 하는 변속기 부품들을 클램핑하기 위해 서보 모터(18)를 일방향으로 회전시키면, 서보 모터(18)의 회전에 의해 클램핑 링크(16)가 일방향으로 회전하게 되고(①), 이때 클램핑 링크(16)의 회전에 의해 전진 이동하는 리니어 블록(14)과 클램핑 링크(16)에 작용하는 직선운동(②)의 벡터 합(③)에 의해 링크 아암(13)이 동작하게 된다.When the servo motor 18 is rotated in one direction to clamp the transmission parts to be welded, the clamping link 16 is rotated in one direction by the rotation of the servo motor 18 (1), where the clamping link 16 The link arm 13 is operated by the vector sum ③ of the linear motion 2 acting on the clamping link 16 and the linear block 14 moving forward by the rotation of.

다시 말하면, 클램핑 링크(16)와 링크 아암(13)이 힌지 결합된 지점에 작용하는 회전력과 리니어 블록(14)에 작용하는 이동력의 벡터 합에 의해 링크 아암(13)의 힌지점이 소정 동작으로 직선이동하게 된다.In other words, the hinge point of the link arm 13 is driven by the sum of the rotational force acting at the point where the clamping link 16 and the link arm 13 are hinged and the moving force acting on the linear block 14. It will move straight.

한편, 도 5a 내지 도 5e를 참조하여 변속기 부품의 언클램핑 및 후열 작동을 설명한다.Meanwhile, the unclamping and post-heating operation of the transmission component will be described with reference to FIGS. 5A to 5E.

변속기 부품들의 레이저 용접이 완료되면 변속기 부품의 언클램핑을 위해 서보 모터(18)를 역회전시킨다.When laser welding of the transmission parts is completed, the servo motor 18 is rotated back to unclamp the transmission parts.

그럼, 클램핑 링크(16)가 역회전됨에 의해 리니어 블록(14)이 밀리면서 후진 이동하게 되고, 상기 리니어 블록(14)에 의해 클램핑 암(11) 역시 후진 이동하게 되며, 이에 따라 상기 클램핑 암(11)은 변속기 부품을 언클램핑하게 된다.Then, the reverse rotation of the clamping link 16 causes the linear block 14 to be moved backwards, and the clamping arm 11 is also moved backward by the linear block 14, and thus the clamping arm ( 11) unclamps the transmission parts.

이때, 클램핑 암(11)과 상판(19)을 통해 가열된 상태에서 레이저 용접을 통해 결합된 변속기 부품들은 용접 후 고온 상태를 유지한다. 즉, 급냉 공정 등을 거치지 않는다.At this time, the transmission parts coupled by laser welding in a heated state through the clamping arm 11 and the upper plate 19 maintain a high temperature state after welding. That is, it does not go through a quenching process or the like.

레이저 용접을 완료한 변속기 부품의 언클램핑을 위한 서보 모터(18)의 작동이 완료되면, 전류 스위칭 시스템(21)은 접점A에 스위칭 연결되어 열선 코일(22)에 전원을 공급하고, 상기 열선 코일(22)에 의해 상판(19)은 고온으로 가열되며, 가열된 고온의 상판(19)은 용접을 완료한 변속기 부품들의 용접부를 후열한다.When the operation of the servo motor 18 for the unclamping of the transmission component that has completed the laser welding is completed, the current switching system 21 is switched to contact A to supply power to the hot wire coil 22, and the hot wire coil The upper plate 19 is heated to a high temperature by 22, and the heated high temperature plate 19 post-heats the welds of the transmission parts that have been welded.

전류 스위칭 시스템(21)은 접점A에 연결된 상태를 유지하여 열선 코일(22)에 계속해서 전원을 공급하고, 고온의 상판(19)은 변속기 부품들의 용접부 후열을 일정 시간 유지한다.The current switching system 21 remains connected to the contact A to continuously supply power to the heating coil 22, and the hot top plate 19 maintains the weld post-heat of the transmission parts for a certain time.

후열 공정을 완료한 변속기 부품들은 상판(19)에서 언로딩되고, 공용 클램핑 장치는 다음 용접할 변속기 부품들을 대기하며 용접 준비를 한다.Transmission parts that have completed the post-heating process are unloaded from the upper plate 19, and the common clamping device is ready for welding while waiting for the next transmission parts to be welded.

이를 위해 전류 스위칭 시스템(21)은 계속해서 접점A에 연결된 상태를 유지하여 열선 코일(22)에 전류를 공급하고, 상기 열선 코일(22)은 클램핑 암(11)과 상판(19)을 가열하여 고온 상태를 유지한다.To this end, the current switching system 21 continuously maintains the state connected to the contact point A to supply the current to the heating coil 22, which heats the clamping arm 11 and the upper plate 19. Maintain high temperature.

여기서, 도 6을 참조하여 변속기 부품의 언클램핑 동작이 이루어지는 원리를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Here, the principle of the unclamping operation of the transmission component will be described in detail with reference to FIG. 6.

용접을 완료한 변속기 부품들의 언클램핑을 위해 서보 모터(18)를 역회전시키면, 서보 모터(18)의 역회전에 의해 클램핑 링크(16) 역시 역회전(변속기 부품의 클램핑을 위한 작동시 회전방향과 반대 방향)하게 되고(①), 이때 클램핑 링크(16)에 의해 후진 이동하게 되는 리니어 블록(14)과 클램핑 링크(16)에 작용하는 직선운동(②)의 벡터 합(③)에 의해 링크 아암(13)이 동작하게 된다.When the servo motor 18 is reversed to unclamp the transmission parts that have been welded, the clamping link 16 also reverses due to the reverse rotation of the servo motor 18 (the rotational direction during operation for clamping the transmission parts). (①), the link by the vector sum (③) of the linear block (2) acting on the clamping link (16) and the linear block (14), which is moved backward by the clamping link (16). The arm 13 is operated.

다시 말하면, 클램핑 링크(16)와 링크 아암(13)이 힌지 결합된 지점에 작용하는 회전력과 클램핑 링크(16)의 회전에 의해 이동하게 되는 리니어 블록(14)에 작용하는 이동력의 벡터 합에 의해 링크 아암(13)의 힌지점이 소정 동작으로 직선이동하여 복귀하게 된다.In other words, a vector sum of the rotational force acting on the point where the clamping link 16 and the link arm 13 are hinged and the moving force acting on the linear block 14 moved by the rotation of the clamping link 16. As a result, the hinge point of the link arm 13 linearly moves to return to the predetermined operation.

이와 같이 본 발명에 의하면 다양한 기종 및 크기의 변속기 부품을 고정하고 클램핑하는 위치를 가변할 수 있게 되어 차종 및 기종에 따른 변속기 부품의 전용 클램핑 지그를 모두 삭제하고 본 발명에 따른 공용 클램핑 장치 하나로 대체할 수 있다.As described above, according to the present invention, the positions of fixing and clamping transmission parts of various models and sizes can be changed so that all the dedicated clamping jigs of the transmission parts according to the vehicle type and model are deleted and replaced with one common clamping device according to the present invention. Can be.

본 발명에 따른 공용 클램핑 장치는 변속기 부품의 클램핑 동작을 수행함과 동시에 변속기 부품의 예열 동작을 수행하고, 변속기 부품의 용접 작업 후 언클램핑 동작을 수행함과 동시에 변속기 부품의 후열 동작을 수행하는 등 기존 인덕션 히팅 장치의 역할을 용접 작업을 위한 클램핑 및 언클램핑 동작과 동시 수행하므로 용접 공정 전후에 필요한 별도의 예열 및 후열을 위한 장치 및 공정을 삭제할 수 있다.The common clamping device according to the present invention performs the preheating operation of the transmission component while performing the clamping operation of the transmission component, and performs the post-heating operation of the transmission component at the same time as performing the unclamping operation after welding the transmission component. Since the heating device performs the role of clamping and unclamping operations for the welding operation at the same time, it is possible to eliminate the separate devices and processes for preheating and postheating required before and after the welding process.

다시 말해, 본 발명은 전류를 이용하여 생성한 전자기력을 통해 클램핑 암의 동작을 위한 서보 모터를 구동함과 더불어 상기 서보 모터의 구동을 위한 전류를 이용하여 변속기 부품의 히팅을 위한 열선 코일을 용접 공정 전후에 실시간으로 구동하므로 용접 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.In other words, the present invention drives the servo motor for the operation of the clamping arm through the electromagnetic force generated by using the electric current, and welds the hot wire coil for heating the transmission component using the current for the servo motor. It can be driven in real time before and after to perform welding work efficiently.

이상에서는 본 발명을 바람직한 일실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
While the invention has been shown and described with respect to preferred embodiments thereof, the invention is not limited to these embodiments, and various modifications may be made by those of ordinary skill in the art to which the invention pertains. It includes all forms of embodiments.

11 : 클램핑 암
12 : 클램핑 축
13 : 링크 아암
14 : 리니어 블록
15 : 리니어 가이드
16 : 클램핑 링크
17 : 샤프트
18 : 서보 모터
19 : 상판
20 : 하판
21 : 전류 스위칭 시스템
22 : 열선 코일
23 : 모터 코일11: clamping arm
12: clamping shaft
13: link arm
14: linear block
15: linear guide
16: clamping link
17: shaft
18: servo motor
19: top plate
20: bottom plate
21: current switching system
22: heating coil
23: motor coil

Claims (5)

상판 위에 로딩된 변속기 부품들을 클램핑할 수 있도록 이들을 둘러싼 구조로 배치된 복수의 클램핑 암;
상기 클램핑 암을 변속기 부품 측으로 선형 이동시키기 위한 리니어 블록;
서보 모터에 의해 회전되어 상기 리니어 블록에 선형 이동을 위한 동력을 전달하는 클램핑 링크;
상기 클램핑 링크와 리니어 블록 사이에 연결되어 상기 클램핑 링크에 편심되게 힌지 결합되는 링크 아암;
을 포함하여 구성되고,
상기 상판 및 클램핑 암에는 열선 코일이 장착되고, 상기 열선 코일은 변속기 부품의 예열 또는 후열을 위해 상판과 클램핑 암을 가열하는 것을 특징으로 하는 다차종 변속기 부품을 위한 레이저 용접 시스템의 공용 클램핑 장치.
A plurality of clamping arms arranged in a structure surrounding the transmission parts for clamping the transmission parts loaded on the top plate;
A linear block for linearly moving the clamping arm to the transmission component side;
A clamping link rotated by a servo motor to transmit power for linear movement to the linear block;
A link arm connected between the clamping link and the linear block and eccentrically hinged to the clamping link;
It is configured to include,
The upper plate and the clamping arm is equipped with a heating coil, the heating coil is a common clamping device of the laser welding system for a multi-vehicle transmission component, characterized in that for heating the upper plate and the clamping arm for preheating or post-heating the transmission component.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 서보 모터의 모터 코일 및 열선 코일에는 전류 스위칭 시스템이 연결되고, 상기 전류 스위칭 시스템은 모터 코일과 열선 코일 중 어느 하나에 선택적으로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 다차종 변속기 부품을 위한 레이저 용접 시스템의 공용 클램핑 장치.
The method according to claim 1,
A current switching system is connected to the motor coil and the heating coil of the servo motor, and the current switching system selectively supplies power to any one of the motor coil and the heating coil. Common clamping device.
청구항 1에 있어서,
상기 리니어 블록은 리니어 가이드 상에 조립되어 이 리니어 가이드가 제공하는 동선을 따라 선형 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 다차종 변속기 부품을 위한 레이저 용접 시스템의 공용 클램핑 장치.
The method according to claim 1,
And the linear block is assembled on the linear guide so as to move linearly along the copper wire provided by the linear guide.
청구항 1에 있어서,
상기 상판과 클램핑 암들은 병렬로 연결되어 전류 스위칭 시스템에 의해 전원이 공급될 시 동일한 전류를 공급받아 가열되는 것을 특징으로 하는 다차종 변속기 부품을 위한 레이저 용접 시스템의 공용 클램핑 장치.The method according to claim 1,
The upper plate and the clamping arms are connected in parallel to the common clamping device of the laser welding system for a multi-vehicle transmission component, characterized in that the same current is heated when the power is supplied by the current switching system.

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